LED-Sonnenaufgang-Wecker - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:19

Probleme beim Aufstehen am Morgen? Hassen Sie das harsche, durchdringende Geräusch eines Alarms? Möchten Sie lieber selbst etwas herstellen, das Sie für weniger Geld und Zeit kaufen könnten? Dann schauen Sie sich diesen LED-Sonnenaufgang-Wecker an!

Sonnenaufgangsalarme sind so konzipiert, dass sie ein beruhigenderes Weckerlebnis bieten, indem sie die Helligkeit um die eingestellte Weckzeit herum langsam erhöhen. Die Idee ist, dass dies unsere natürliche Neigung, mit der Sonne aufzuwachen, anspricht und den Körper in einen ausgewogenen zirkadianen Rhythmus „trickst“, was das Aufstehen erleichtert. Das ist vielleicht nicht bei jedem der Fall, aber ich persönlich fand es hilfreich und finde die warmen Farben am Morgen besonders angenehm.

Viele der Sonnenaufgangsuhren, die Sie kaufen können, versuchen, das Sonnenlicht mit speziellen Glühbirnen zu simulieren, die versuchen, dem Farbton und der Farbtemperatur der Morgensonne zu entsprechen. Für diesen Build werden jedoch nur RGB-LEDs verwendet, die sich ungefähr dem Sonnenlicht anfühlen, aber auch coole und einzigartige Farbkombinationen und -effekte ermöglichen. Dieser Build basiert auf einem nackten Arduino UNO mit Real Time Clock (RTC) -Modul und 7-Segment-LED-Uhr.

Schritt 1: Stückliste

• Koffer aus Lindenholz
• Arduino UNO oder Barebones-Äquivalent
• LM7805 5V Linearregler
• Kappen, mehrere 1uF, 10uF für LEDs.
• Echtzeituhr (RTC)-Modul
• 7-Segment-LED-Uhranzeige
• Potentiometer
• Drehcodierer
• Knöpfe für Pot und Encoder. Ich habe ein paar Gitarrenknöpfe benutzt, die ich herumliegen hatte
• Tastschalter mit LED
• Acrylstäbe (6x 10mm Ø 250mm lang)
• 8x WS2812B RGB-LEDs
• M3 Schraubenabstandshalter und Muttern
• Mini-Magnete
• PCB oder Prototypenplatine + Drähte
• Holzbeize der gewünschten Farbe

Schritt 2: Design

Das Schema des Builds ist unten enthalten. Hör zu. Das Schlüsselelement der Uhr ist das RTC-Modul. Dies bietet eine zuverlässige Zeitmessung und verfügt über eine kleine Batterie, die es ermöglicht, die Zeit zu halten, wenn der gesamte Wecker ausgeschaltet ist. Das RTC-Modul und die 7-Segment-Taktanzeige sind über das I2C-Protokoll mit dem Arduino verbunden.

Die Eingabe des Benutzers in das Gerät erfolgt über einen Drehgeber mit taktilem Druckknopf, mit dem die Uhrzeit und der Alarm sowie die LED-Modi und Helligkeit konfiguriert werden. Das Potentiometer wird verwendet, um die Helligkeit der 7-Segment-Uhranzeige zu variieren. Im Nachhinein hätte die Verwendung eines anderen Drehgebers die Anbindung etwas einfacher gemacht und ich hätte mehr Funktionalität hinzufügen können, aber es wird etwas komplizierter, die beiden Drehgeber mit den Arduino-Interrupts zu handhaben (habe nicht wirklich zwei Drehgeber hinzugefügt, also? nicht ganz sicher, wie schwierig es ist). Ein Taster wird verwendet, um die LEDs einzuschalten. Ich habe einen schöneren Metallknopf mit LED drin, aber jeder Knopf wird es tun. Sie können die Schaltfläche auf dem sekundären Drehgeber verwenden, wenn Sie sie hinzufügen.

Ich habe einen 9-V-Netzteiladapter mit einer 5,5 mm x 2,5 mm Buchse für die Platine verwendet. Ein LM7805 wurde verwendet, um dies für die Elektronik auf 5 V zu senken. Meins wurde mit 0,75 A bei 9 V bewertet und ich würde wahrscheinlich nicht niedriger gehen wollen, da die WS2812B-LEDs bei maximaler Helligkeit ziemlich viel zeichnen können. Bei etwa voller Helligkeit zog das gesamte Gerät etwa ~450mA.

Alles passt in eine Kofferraumbox aus Lindenholz, die Sie für ein fertigeres Aussehen färben können. Als LEDs werden die 8x WS2812B digital adressierbaren LEDs verwendet. Diese sind großartig und ich verwende sie gerne in vielen Projekten, da sie leicht programmiert werden können, um coole Effekte zu erzeugen und ziemlich hell werden können. Die LEDs diffundieren durch die Acrylstäbchen, die oben in der Box montiert sind. Ich habe eine 3D-gedruckte Plastikverkleidung verwendet, um die Stäbe zu stützen, die ich später berühre. Sie können alles andere als LED-Diffusor verwenden. Dieser Artikel enthält einige interessante Ideen.

Schritt 3: Verkabelung und Gehäuse

Siehe die. ZIP-Datei für die Gerber der Leiterplatte. Ich habe dies mit DipTrace Schematic und PCB Design Software gemacht und ich habe auch die DipTrace-Datei beigefügt, wenn Sie interessiert sind. Wenn Sie keine Leiterplatte herstellen möchten, können Sie einfach ein Perfboard verwenden oder direkt mit einem Arduino UNO verdrahten. Meistens werden nur die Module, Schalter und LEDs mit dem Arduino verdrahtet.

Potentiometer hat ein Ende zu GND, das andere zu 5V und die Mitte zu Ihrem analogen Eingangspin. Die Verkabelung des Drehgebers muss mit GND und den beiden Interrupt-Pins (2 und 3) des Arduino verbunden werden. Dieses Instructable kann hilfreich sein. Der Drehgeberknopf und der obere Druckknopf sind mit GND und dem jeweiligen digitalen Eingangspin verbunden (diese verwenden die internen Pin-Pullups). Vergessen Sie auch nicht, die LED im oberen Druckknopf mit Strom zu versorgen (meiner brauchte keinen Strombegrenzungswiderstand). Das Display und das RTC-Modul sind mit 5V, GND und den jeweiligen SDA-, SCL-Pins des Arduino verdrahtet. Ich habe 1uF an den Eingangs- und Ausgangskondensatoren für den LM7805 und weitere 10uF an der 5V-Schiene verwendet, um die LEDs zu unterstützen.

Sie können die meisten dieser Steckverbinder direkt an Ihre Leiterplatte oder Ihr Perfboard anschließen, aber ich bevorzuge die Verwendung von Standardsteckverbindern mit 2,54 mm Rastermaß und Schrumpfschlauch an meiner Verkabelung, um sie an Pins auf der Platine zu befestigen, da dies Änderungen oder Korrekturen erleichtert.

Als nächstes wird in die Kofferraumbox montiert und die entsprechenden Bereiche für den Topf, den Drehgeber, das Display, die Netzbuchse und den oberen Knopf ausgeschnitten. Ich habe M3-Schraubenabstandshalter und Muttern für die Montage der Platine verwendet. Wenn Sie Ihre Löcher richtig dimensionieren, sollten Sie in der Lage sein, die Anschlüsse und das Zeug selbst zu sichern, sonst kleben Sie es mit Heißkleber, Baby.

Eine Sache, die Sie beim Schneiden / Bohren in der Lindenholzkiste beachten sollten, ist, dass Sie von außen nach innen gehen und scharfe Bohrer verwenden möchten, damit das Holz leicht splittert. Dies ist einer der Gründe für die Kunststoffabdeckungshalterung für die Acrylstangen, da das Bohren der großen Löcher für sie das Holz ein wenig durcheinander brachte.

Schritt 4: LEDs und Färbung

Verdrahten Sie die 5V-, GND- und Datenleitung mit dem Streifen von 8x WS2812B LEDs. Ich bevorzuge es auch, die Drahtverbindung zum Streifen zu epoxidieren, da sie dazu neigen, die Pads unter Kraft abzureißen und es ein großer Schmerz ist, sie zu reparieren. Ich habe sie einfach an die Unterseite des Kartons geklebt.

Die Acrylstäbe wurden geschnitten, zwei Stücke für jede der folgenden Längen: 2,5" 3,25" 4" 4,75". Ich hatte kein großartiges Werkzeug dafür und habe einfach mit dem Dremel geritzt, wo ich schneiden wollte und brach es ab. Ich habe dann Sandpapier und eine Dremel-Polierspitze verwendet, um die Enden zu reinigen. Für die Montage der Acrylstäbe ist es wahrscheinlich am einfachsten, die Löcher richtig zu bohren, ohne das Holz zu ruinieren. Ich habe dies nicht getan, also druckte ich stattdessen in 3D eine einfache Abdeckung, um die LEDs zu halten. Sie ist entsprechend gebogen, um bündig an der Oberseite der Kofferraumbox zu liegen (eine einfache Möglichkeit, dies zu tun, besteht darin, die Krümmung der Box auf Papier nachzuzeichnen, dann messen Sie den Mittelpunkt des Kreises, um die Kurve zu erzeugen, um die Kurve in CAD zu replizieren). Insgesamt funktionierte das Teil recht gut und hielt die Stäbe sicher bündig gegen die LEDs, so dass ich nicht einmal Kleber brauchte. Ich denke auch, dass das Leichentuch dem Aussehen der gesamten Uhr eine schöne kontrastierende Ästhetik verleiht.

Um die Box geschlossen zu halten, klebte ich einen kleinen Magneten auf die Innenseite der Ober- und Unterseite des Gehäuses.

Dann bleibt auf der Hardware-Seite nur noch, es zu färben, sicherzustellen, dass Sie keine Flecken abdecken (oder noch besser, das Ganze färben, bevor Sie die Elektronik einsetzen …) und etwas von diesem kleinen Filz hinzufügen oder Gummifüße paddings.